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Bauplatte mit Laufrad-Bauteil (Impeller) und mit support-freien realem Laufrad.
Foto: Amsis
Bauplatte mit Laufrad-Bauteil (Impeller) und mit support-freien realem Laufrad.

Formnext 2023

Verbesserte Baujobvorbereitung

Amsis verspricht mit Version 3 seiner Datenaufbereitungs- und Simulations-Software weniger Supports und bessere Oberflächen bei Bauteilen aus Metallpulver.

Import von STL-Daten, optimales Platzieren der Bauteile im Bauraum (Nesting), Support-Generierung, Abbildung von horizontalen Schichten des Bauteils (Slicing), simulationsbasierte Segmentierung und Füllung einzelner Schichten mit einem Belichtungsmuster (Hatching), R&D Hatching und Baujob-Export als CLI oder in native Anlagenformate sind die Aufgaben, die Genesis 3 übernimmt.

Das Hauptaugenmerk liegt auf der Reduzierung von Support-Strukturen in Überhangbereichen, Optimierung von Support-Strukturen und Bauteiloberflächen sowie auf der Verbesserung der mechanischen Materialeigenschaften. Alleinstellungsmerkmale sind laut Amsis die simulationsbasierte Segmentierung (thermische Downskin-Erkennung materialspezifisch in wenigen Minuten möglich) und das simulationsbasierte Hatching (beste Belichtungsreihenfolge und -orientierung in wenigen Minuten).

Genesis 3 unterstützt entlang der digitalen Prozesskette eines 3D-Baujobs im Pre-, In- und Post-Prozess. Dadurch, dass das Programm einige Aufgaben übernimmt, entstehen bei Anwendern folgende Kostenvorteile:

  1. Da es hilft, Support-Strukturen zu reduzieren, sinken die Fertigungskosten.
  2. Die Aufbauzeiten des Baujobs verringern sich.
  3. Der Materialverbrauch sinkt.

Nebenbei zählt das auch auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung ein.

Die Vorteile im Postprocessing sind:

  • weniger Stützstrukturen müssen entfernt werden,
  • die Pulver-Recycling-Quote steigt und
  • die Oberflächennachbehandlung nimmt ab.
  • Zudem erleichtern Bogen-Supports (Arc-Supports) die Pulverentfernung.

Bei Arc-Supports werden die zu stützenden Überhänge mit einer hohen Supportdichte in feiner Auflösung versehen, die zur Bauplatte hin abnimmt und sich sukzessiv vergröbert. Das bogenartige Design der Supports ermöglicht es, trotz hoher Stützabdeckung, den Materialverbrauch zu reduzieren und weiterhin die mechanischen und thermischen Funktionsweisen von Supports zu erfüllen. Sie erleichtern darüber hinaus die Trennung der Stützstrukturen sowie den Pulverabtransport während der Reinigung, da sich insbesondere zur Bauplatte hin Support-Masse einsparen lässt.

Der besondere Charme von Genesis ist laut Amsis eine bessere Bauteilqualität. Die mechanischen Materialeigenschaften werden gezielter beeinflusst.

Zur Vorbereitung eines Baujobs bietet Genesis 3 verschiedene, automatisierte Tools. Die Benutzeroberfläche zeigt dem Anwender alle verfügbaren Funktionen für dessen Baujob-Strategien. Genesis bietet eine materialspezifische, simulationsbasierte thermische Segmentierung von Down-Skins. Die Auslegung vom Hatching erfolgt simulationsbasiert und erstellt für jeden Anwendungsfall eine ideale Hatch-Orientierung und Hatch-Sequenz, um den Wärmehaushalt zu verbessern.

Stützstrukturen können automatisiert generiert werden. Anwender erhalten in verschiedenen Darstellungen eine Vorschau der Belichtungsmuster. Zentrales Element ist eine einfache, bauteilspezifische Anpassung von Parametern, um Geometrie, Oberfläche und Dichten zu optimieren. Schließlich können alle Baujob-Parameter in einem Template Manager abgespeichert werden, um einen wiederholgenauen Prozess sicherzustellen.

Updates bei AM-Software

Bei GrabCAD, Magics und 4D_Additive haben die jeweiligen Unternehmen Weiterentwicklungen vorgenommen, die mehr Genauigkeit im Druck, automatisierte Abläufe und eine Rückverfolgbarkeit bieten sollen.
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Prozessablauf mit Genesis

Zunächst erfolgt der Import von STL-Daten und eine Platzierung auf der Bauplatte im Bauraum. Im zweiten Schritt wird das Bauteil schnell horizontale in Schichten unterteilt (Fast Slicing). Dann folgt ein simulationsbasiertes Segmentieren von thermischen Bereichen und deren Einteilung in verschiedene Zonen (wie Down-Skins, Up-Skins, etc.) (Zoning) und anschließend ein simulationsbasiertes Hatching. Das Ergebnis ist ein fertiges Bauteil ohne Stützstrukturen (möglich bei Überhängen/Hinterschnitten bis 25° abhängig von Material und Teilegeometrie).

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